博落回提取物對(duì)3種麥蚜的生物活性

張曉寧， 陳巨蓮*， 程登發(fā)， 曾建國(guó)， 程 辟， 孫京瑞

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，植物病蟲害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，國(guó)家植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心，長(zhǎng)沙 410128）

博落回提取物對(duì)3種麥蚜的生物活性

張曉寧1， 陳巨蓮1*， 程登發(fā)1， 曾建國(guó)2， 程 辟2， 孫京瑞1

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，植物病蟲害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，國(guó)家植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心，長(zhǎng)沙 410128）

摘要采用浸漬法測(cè)定了博落回提取物（MCE）對(duì)不同齡期麥長(zhǎng)管蚜、禾谷縊管蚜、麥二叉蚜的生物活性。結(jié)果顯示，博落回提取物對(duì)不同齡期3種麥蚜均有一定殺蟲活性，對(duì)麥長(zhǎng)管蚜、禾谷縊管蚜、麥二叉蚜4齡有翅若蚜48 h致死中濃度LC50分別為8.185 1、5.313 5、2.682 4 g／L，有翅成蚜48 h LC50分別為8.575 0、6.614 7、0.590 4 g／L，毒力大小均為：麥二叉蚜＞禾谷縊管蚜＞麥長(zhǎng)管蚜，麥二叉蚜對(duì)博落回提取物最敏感。研究結(jié)果為進(jìn)一步開展博落回對(duì)麥蚜活性組分的分離純化奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞博落回提取物； 麥長(zhǎng)管蚜； 禾谷縊管蚜； 麥二叉蚜； 毒力

博落回［Macleaya cordata（Willd.）R.Br.］為罌粟科（Papaveraceae）多年生亞灌木狀草本植物。廣泛分布于甘肅、陜西、湖北、安徽、貴州等省份，并可人工種植。博落回提取物（M.cordata extract，簡(jiǎn)稱MCE）為其果實(shí)提取、分離制成的一類總生物堿產(chǎn)品，其中主要生物堿為苯并菲啶類，如：血根堿（sanguinarine）和白屈菜紅堿（chelerythrine），別隱品堿（allocryptopine）等［1-3］。博落回生物堿具有廣譜抑菌［4］、殺蟲［5］、殺線蟲［6］、殺螺［7］、殺螨［8］、抗腫瘤［9］等作用，其急性毒性屬低毒，在醫(yī)藥和獸藥上有廣泛的研究和應(yīng)用。在殺蟲活性上，博落回為我國(guó)民間常用殺蛆青草藥，已有悠久歷史，博落回中生物堿可使蠅蛆先興奮后麻痹而死，并能抑制蠅卵孵化［10］。張炯炯等研究發(fā)現(xiàn)博落回生物堿對(duì)蝗蟲成蟲有一定的殺滅作用［11］。張國(guó)洲等發(fā)現(xiàn)博落回植物根乙醇提取物對(duì)菜粉蝶5齡幼蟲、亞洲玉米螟3齡幼蟲和桃蚜若蚜具有很強(qiáng)的生物活性［12］。博落回對(duì)煙青蟲有強(qiáng)的殺滅作用，田間應(yīng)用防治效果高達(dá)96%［13］。周順玉等報(bào)道，博落回提取物對(duì)茶毛蟲和茶尺蠖具有較強(qiáng)的胃毒作用，但觸殺作用較弱［14］。博落回生物堿對(duì)桃蚜、蘿卜蚜［15］、菜蚜［16］、牛蒡長(zhǎng)管蚜［17］等蚜蟲有一定毒殺活性。因此，如能將之開發(fā)為一種新型的植物源農(nóng)藥，對(duì)充分利用該植物資源和害蟲的綜合治理具有重要意義。

麥蚜是我國(guó)麥類作物重要害蟲，常年造成小麥減產(chǎn)10%以上，主要包括麥長(zhǎng)管蚜［Sitobion miscanthi（Takahashi）］、麥二叉蚜［Schizaphis graminum（Rondani）］、禾谷縊管蚜［Rhopalosiphum padi（L.）］和麥無(wú)網(wǎng)蚜［Metopolophium dirhodum（Walker）］4種。麥長(zhǎng)管蚜在全國(guó)麥區(qū)均有發(fā)生，麥二叉蚜主要分布在北方冬麥區(qū)，而禾谷縊管蚜在多雨濕潤(rùn)麥區(qū)常為優(yōu)勢(shì)種。目前麥蚜主要依賴化學(xué)防治，由于其生活周期短，繁殖量大而快，防治次數(shù)多，易造成農(nóng)藥殘留、食品安全和環(huán)境污染等問(wèn)題。植物源殺蟲劑具有易分解、無(wú)殘留、環(huán)境污染小、對(duì)人畜安全、不易引起害蟲抗藥性等優(yōu)點(diǎn)，有關(guān)植物源殺蟲劑的研究和應(yīng)用日益受到人們的重視。鑒于博落回提取物較廣譜的殺蟲活性，本研究測(cè)定了博落回提取物對(duì)不同齡期3種麥蚜的生物活性，旨在為進(jìn)一步評(píng)價(jià)其應(yīng)用價(jià)值提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑

博落回乙醇提取物由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)家植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心提供。

1.2 供試蟲源

麥長(zhǎng)管蚜、麥二叉蚜、禾谷縊管蚜為盆栽‘北京837’麥苗上飼養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)室種群，飼養(yǎng)條件：溫度（22 ±2）℃，相對(duì)濕度65%±10%，光周期L∥D＝16 h∥8 h。

1.3 室內(nèi)毒力測(cè)定

采用浸漬法。稱取一定量博落回乙醇提取物粉末，用0.5%吐溫—80水溶液配成4、2、1、0.5、0.25 g／L 5個(gè)濃度梯度的溶液備用。將大小相同的新鮮小麥葉片分別在不同濃度藥液中浸漬6～10 s，常溫晾干后，放入底部墊有潤(rùn)濕濾紙的干凈培養(yǎng)皿（直徑9 cm），然后接入個(gè)體大小均勻且相同齡期的麥蚜，蓋上皿蓋并用封口膜封口。將培養(yǎng)皿置于溫度為25℃，相對(duì)濕度65%左右，光照條件為L(zhǎng)∥D＝16 h∥8 h的光照培養(yǎng)箱飼養(yǎng)。以0.5%吐溫-80水溶液作對(duì)照，每個(gè)處理30頭，重復(fù)3次。24、48 h觀察記錄蚜蟲死亡數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析與處理用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行差異顯著性分析，不同濃度博落回提取物對(duì)麥蚜的生物活性采用單因素方差分析，采用LSD多重比較方法進(jìn)行比較，不同處理時(shí)間博落回提取物對(duì)麥蚜生物活性差異用配對(duì)法t檢驗(yàn)分析，比較的顯著水平為P＝0.05。分別計(jì)算死亡率、校正死亡率，用DPS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，計(jì)算毒力回歸線和致死中濃度（LC50）。

死亡率（%）＝（死蟲數(shù)／供試蟲數(shù)）×100；

校正死亡率（%）＝［（處理死亡率－對(duì)照死亡率）／（1－對(duì)照死亡率）］×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 博落回提取物對(duì)3種麥蚜4齡有翅若蚜的生物活性

室內(nèi)毒力測(cè)定結(jié)果表明（表1），博落回提取物對(duì)3種麥蚜4齡有翅若蚜均有一定殺蟲活性，且隨濃度增大而顯著增強(qiáng)。由方差分析結(jié)果可知，4 g／L博落回提取物對(duì)3種麥蚜4齡有翅若蚜的殺蟲活性均顯著高于低濃度。配對(duì)法t檢驗(yàn)結(jié)果可知，4 g／L博落回提取物處理麥長(zhǎng)管蚜4齡有翅若蚜24 h，校正死亡率為15.56%，處理48 h后，博落回提取物殺蟲活性顯著增強(qiáng)（t＝4.416，df＝14，P＜0.05），校正死亡率達(dá)到37.08%；禾谷縊管蚜、麥二叉蚜4齡有翅若蚜48 h校正死亡率分別為47.13%、60.24%，均顯著高于處理24 h的校正死亡率25%、31.46%（t＝8.108，df＝14，P＜0.05；t＝6.308，df＝14，P＜0.05）。

表2結(jié)果表明，博落回提取物處理麥長(zhǎng)管蚜、禾谷縊管蚜、麥二叉蚜4齡有翅若蚜48 h的LC50值分別為8.185 1、5.313 5、2.682 4 g／L，毒力存在差異，麥二叉蚜最敏感，其次為禾谷縊管蚜，麥長(zhǎng)管蚜最不敏感。處理濃度與處理效果具有非常顯著的相關(guān)性，其 相關(guān)系數(shù)分別為r＝0.976 6、0.999 2、0.989 8。

表1 博落回提取物對(duì)3種麥蚜4齡有翅若蚜的殺蟲活性Table 1 Insecticidal activity of MCE against the 4th instar alate nymphs of wheat aphids

表2 博落回提取物對(duì)3種麥蚜4齡有翅若蚜的48 h毒力1）Table 2 Toxicity of MCE to the 4th instar alate nymphs of wheat aphids

表3 博落回提取物對(duì)3種麥蚜有翅成蚜的殺蟲活性Table 3 Insecticidal activity of MCE against alate adults of wheat aphids

表4 博落回提取物對(duì)3種麥蚜有翅成蚜的48h毒力1）Table 4 Toxicity of MCE to alate adults of wheat aphids

2.2 博落回提取物對(duì)3種麥蚜有翅成蚜的生物活性

由表3可知，博落回提取物對(duì)3種麥蚜有翅成蚜均有顯著殺蟲活性，且活性隨濃度的增大而顯著增強(qiáng)。4 g／L博落回提取物對(duì)3種麥蚜有明顯殺蟲作用，麥二叉蚜有翅成蚜48 h校正死亡率達(dá)到81.42%，而麥長(zhǎng)管蚜、禾谷縊管蚜校正死亡率分別為34.12%、48.72%；0.25 g／L博落回提取物處理，麥二叉蚜有翅成蚜48 h校正死亡率高達(dá)36.36%，說(shuō)明博落回提取物對(duì)麥二叉蚜有較強(qiáng)殺蟲活性。配對(duì)法t檢驗(yàn)結(jié)果可知，處理時(shí)間從24 h到48 h，博落回提取物對(duì)3種麥蚜有翅成蚜生物活性顯著提高（t＝9.998，df＝14，P＜0.05；t＝7.313，df＝14，P＜0.05；t＝8.330，df＝14，P＜0.05）。

毒力分析結(jié)果表明（表4），博落回提取物處理麥長(zhǎng)管蚜、禾谷縊管蚜、麥二叉蚜有翅成蚜48 h的LC50值分別為8.575 0、6.614 7和0.590 4 g／L，毒力也存在明顯差異。其毒力大小順序?yàn)椋蝴湺嫜粒竞坦瓤O管蚜＞麥長(zhǎng)管蚜。

3 討論

博落回提取物主要為生物堿類，對(duì)多種害蟲有觸殺、胃毒、拒食、忌避等多種活性作用，并對(duì)多種植物病原菌有較好的抑菌作用，因此，博落回生物堿具有一定的綜合利用前景。研究結(jié)果表明，博落回提取物對(duì)不同齡期麥長(zhǎng)管蚜、禾谷縊管蚜、麥二叉蚜均有顯著生物活性。博落回提取物對(duì)不同齡期3種麥蚜毒力大小為：麥二叉蚜＞禾谷縊管蚜＞麥長(zhǎng)管蚜，表明不同類群麥蚜對(duì)博落回提取物的敏感性不同，其中麥二叉蚜最敏感，這可能與3種麥蚜的生態(tài)位不同有關(guān)。馮崗等研究表明小果博落回生物堿對(duì)麥二叉蚜無(wú)翅成蚜有較高的觸殺作用，48 h LC50值為0.710 g／L［18］。本研究發(fā)現(xiàn)，博落回提取物對(duì)麥二叉蚜有翅成蚜殺蟲活性較顯著，48 h LC50為0.590 4 g／L，與前者研究結(jié)果相符；而博落回提取物對(duì)麥二叉蚜4齡有翅若蚜48 h LC50為2.682 4 g／L，說(shuō)明不同齡期麥蚜對(duì)博落回提取物的敏感性不同；另外，本研究發(fā)現(xiàn)，博落回提取物對(duì)麥長(zhǎng)管蚜和禾谷縊管蚜的有翅成蚜和4齡有翅若蚜也有一定生物活性。本研究所用的供試蟲源均為有翅成蚜和4齡有翅若蚜，博落回提取物對(duì)3種麥蚜無(wú)翅型的生物活性需要進(jìn)一步驗(yàn)證。本研究為博落回殺蟲活性組分的分離純化和追蹤提供理論依據(jù)，并為殺蟲植物資源的利用和害蟲綜合防治提供理論基礎(chǔ)。

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中圖分類號(hào)：S 482.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

DOI：10.3969／j.issn.0529-1542.2014.03.036

收稿日期：2013-05-03

修訂日期：2013-07-23

基金項(xiàng)目：中比國(guó)際合作項(xiàng)目（2010DFA32810）

*通信作者E-mail：jlchen＠ippcaas.cn

Biological activity of Macleaya cordata extract against three species of wheat aphids

Zhang Xiaoning1， Chen Julian1， Cheng Dengfa1， Zeng Jianguo2， Cheng Pi2， Sun Jingrui1
（1.State Key Laboratory for Biology of Plant Disease and Insect Pests，Institute of Plant Protection，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100193，China；2.National Research Center of Engineering Technology for Utilization of Functional Ingredients from Botanicals，Hunan Agricultural University，Changsha 410128，China）

AbstractBioactivity of Macleaya cordata extract（MCE）against Sitobion miscanthi，Schizaphis graminum，and Rhopalosiphum padi was tested by dipping method.The results showed that M.cordata extract was toxic to the three species of wheat aphids，especially on Sc.graminum.After treated for 48 h，the toxic median concentrations（LC50）of MCE against 4th instar alate nymphs of the three species were 8.185 1，5.313 5 and 2.682 4 g／L，respectively，while those of the alate adults were 8.575 0，6.614 7 and 0.590 4 g／L，respectively.Toxicity of MCE could be ranked as follows：Sc.graminum＞R.padi＞Si.miscanthi.The results have laid foundation for further isolation and purification of the bioactive components of MCE.

Key wordsMacleaya cordata extract； Sitobion miscanthi； Schizaphis graminum； Rhopalosiphum padi； toxicity